[发明专利]用于氧化还原反应的试剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于改善用于氧化还原反应的试剂的稳定性的稳定性组合物，并且涉及具有改善的稳定性的用于氧化还原反应的试剂组合物。用于氧化还原反应的试剂组合物可以被应用于电化学生物传感器的试剂。

背景技术

血糖水平的周期性测量对于管理糖尿病是重要的，并且已经通过使用各种具有精确度和准确度的电化学生物传感器进行。用于测量血糖水平的电化学传感器通过以下方法制造：将包括酶、电子转移剂(electron transfer)和各种稳定剂以及分散剂的试剂施加到工作电极，并干燥施加有试剂的工作电极。影响电化学生物传感器的特性的最重要的因素是酶和电子转移剂的性能。

例如，最商业可得的电化学传感器使用的作为葡萄糖氧化还原酶的FAD-GOx(黄素腺嘌呤二核苷酸-葡糖氧化酶)具有热稳定性和对仅氧化葡萄糖的反应特异性，但是，通过使用采用FAD-GOx的传感器，趋于对血源如静脉血、动脉血和外周血显示大的测量值的波动，这是因为酶与溶解在血液中的氧发生反应。

同时，采用吡咯喹诺酮醌-葡萄糖脱氢酶(PQQ-GDH)的传感器几乎不受血氧的影响，但显示对单糖类如甘露糖、麦芽糖和乳糖或二糖类的特异性。尤其是，已经报道了由于具有肾腹膜透析的患者体中麦芽糖的影响，传感器可以引起团体医学实践(faculty medical practice)。采用烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-葡萄糖脱氢酶(NAD-GDH)的传感器比PQQ-GDH显示更好的反应特异性，这是因为它不与二糖类如甘露糖、麦芽糖和乳糖发生反应，但具有需要NAD⁺或NADP⁺作为辅助因子以及低储存稳定性的缺点。

最近，使用黄素腺嘌呤二核苷酸-葡萄糖脱氢酶(FAD-GDH)的电化学传感器已经被广泛使用，这是因为它不受血氧的量的影响，具有高的稳定性并且不像PQQ-GDH具有对麦芽糖的特异性。然而，根据产生酶的细菌或真菌的种类，FAD-GDH可使用有限种类的电子转移剂(介体)。

铁氰化钾[K₃Fe(CN)₆]通常被用作电子转移剂。其廉价并且由于高反应性可用于采用FAD-GOx、PQQ-GDH、或FAD-GDH的传感器。然而，使用铁氰化钾作为电子转移剂的传感器可显示由血液中的干扰物质如尿酸或龙胆酸引起的测量误差，并且由于温度和湿度引起的劣化而必须被特别小心地制造和储存。此外，因为被储存长时间之后的接地电流(ground current)的变化，难以精确地检测低浓度的葡萄糖。

与铁氰化物相比，三氯化六铵合钌[Ru(NH₃)₆Cl₃]具有更好的氧化还原稳定性。利用三氯化六铵合钌作为电子转移剂的传感器可以容易地制造和储存，并且在长时间的储存之后接地电流的变化小。然而，三氯化六铵合钌不能与FAD-GDH一起使用，这导致难以制造商业可用的传感器。

最近，存在几种尝试以通过使用特殊类型的生物传感器来检测血糖，该生物传感器使用具有纳米孔表面、而不包括酶和电子转移剂的电极。例如，US8,083,926提出了通过使用具有环糊精纳米孔的电极检测低浓度的葡萄糖的方法。这种传感器不适于检测非常小量的葡萄糖，并且不适于传感器的大量生产。

因此，仍然需要用于氧化还原反应的试剂，或更具体地，用于电化学生物传感器的用于氧化还原反应的试剂，其不受氧的影响，由温度、湿度和长期储存引起的性能变化范围小，检测宽范围的葡萄糖浓度，并且适于大量生产。本发明提供了满足要求的生物传感器试剂组合物。

发明内容

本发明人确认了通过添加亲水性包合化合物(inclusion compound)至可用于电化学生物传感器的用于氧化还原反应的试剂，可以稳定氧化还原酶和电子转移剂，并且完成了本发明。

因此，本发明的实施方式提供了组合物，其包括含亲水性包合化合物，该组合物用于稳定用于氧化还原反应的试剂。

另一实施方式提供了具有改善的稳定性的用于氧化还原反应的试剂组合物，其包括氧化还原酶、电子转移介体和亲水性包合化合物。

进一步的实施方式提供了制备具有改善的稳定性的用于氧化还原反应的试剂组合物的方法，其包括混合氧化还原酶、电子转移介体和亲水性包合化合物的步骤。

进一步的实施方式提供了电化学生物传感器，其包括可用于电化学生物传感器的具有改善的稳定性的用于氧化还原反应的试剂组合物。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的平面式生物传感器的分解斜视图。